论文部分内容阅读
立磨是一种集细碎、烘干、粉磨、选粉、输送为一体的粉磨兼烘干设备,具有能耗低、粉磨效率高、占地面积小、质量轻、烘干能力强、寿命长和入磨粒度大等优点,广泛应用于水泥行业生料制备系统中。立磨的核心为粉磨系统。立磨粉磨系统主要由磨盘、磨辊和加压装置等组成,实现物料挤压、研磨、剪切和粉碎等功能,其动力学、静力学和流场特性影响了立磨工作状态和生产效率。本文系统深入地研究大型立磨特性数值分析方法,并以某型立磨为对象,进行应用实践。论文的主要研究工作如下：(1)分析大型立磨结构和粉磨系统工艺流程；基于Pro/E、HyperMesh、ANSYS和ADAMS,提出立磨虚拟样机数据交互方法,实现立磨CAD建模、动力学仿真和有限元分析的无缝连接；应用Pro/E,建立大型立磨磨盘、磨辊和加压装置等关键部件的三维模型。(2)基于多体系统动力学理论,提出大型立磨动力学特性数值分析技术；基于多刚体系统动力学、运动学基本理论和ADAMS动力学仿真平台,研究立磨动力学特性分析方法,建立大型立磨动力学模型；基于仿真分析,获取立磨危险工况及其参数。(3)基于有限元技术,提出立磨静力学特性数值分析方法和立磨关键部件模型简化方法；基于ANSYS有限元分析平台,分析加压装置和磨盘等静力学特性,基于应力应变云图,判断立磨工作的可靠性。(4)基于计算流体力学理论,提出大型立磨流场特性数值分析技术,基于FLUENT计算流体力学分析平台,建立立磨系统的流体几何模型,基于混合网格方法,生成立磨系统计算网格,分析计算边界条件；基于κ-ε双方程模型、离散相模型和气固两相耦合计算形式,分析立磨系统流场特性,基于速度场云图、温度场云图、压力场云图、流场流线图和物料颗粒轨迹图等,为减小系统阻尼、降低生产能耗、提高粉磨及选粉效率提供研究基础。基于以上工作,以某大型立磨为对象,分析其动力学、静力学和流场特性,提出优化设计方法及建议,验证产品设计的正确性和适用性。